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培养基——影响工程菌生产和产物合成的因素之

    培养基按用途可分为种子培养基和发酵培养基等,种子培养基用于种子的逐级扩大培养,常用的为LB培养基,LB培养基中含有丰富的氨基酸、小肽、小分子糖类和各种营养元素,有利于菌种的快速生长。同时,为了保证菌种的稳定性,可在种子培养基中加入适量的相应抗生素作为选择性压力,发酵培养基则应针对不同的工程菌筛选和优化,以维持菌体生长至较高密度和目的基因的高效表达,它一般应包括碳源氮源无机盐等,对有些工程菌,还需要维生素等。

    酵母抽提物、玉米浆等有机氮源中含有丰富的无机盐和维生素,因而当培养基中含有较高浓度的上述成分,且菌密度较低时,除加入20 ~ 100mmol/L的磷酸盐用于维持pH和渗透压外,不需另外补加无机盐和维生素。但当培养基中不含有机氮源或培养的菌密度较高时,则应考虑补加无机盐和维生素。

    对一个合适的发酵培养基,上述各成分的量应以满足或略多于菌体生长和产物合成所需为度,不宜过多加入,以免产生抑制效应和浪费原料,另外各成分的配比也很重要,以利于菌体均衡利用各成分。图1为在基本培养基中一些主要营养元素的得率系数,图2为一些营养成分产生抑制效应的浓度,可供参考。对每个工程菌,其发酵培养基最终应通过实验筛选。

在基本培养基中一些主要营养元素的得率系数

*得率系数在基本培养基中,当某元素为限制性基质时,每克该元素所能产出的菌体量。

 

*碳源的得率系数,随碳源的不同变化较大,这里的碳源为葡萄糖。